【回顾】2023年热点技术归纳总结

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www.eet-china.com, Dec. 31, 2023 – 

2023年，我们站在了一个科技飞速发展的十字路口。半导体行业观察整理了本年度特别值得关注的技术热点，包括Chiplet架构、RISC-V指令集、人工智能（AI）芯片、高带宽内存（HBM）、先进的封装技术、新兴的接口互联标准（如PCIe和UCIe）、光子芯片、宽禁带半导体，以及不断进化的光刻技术。这些技术不仅仅是科技发展的单点突破，它们相互交织、互为补充，共同推动了整个半导体产业和电子制造领域的巨大飞跃。

Chiplet

Chiplet 是小型模块化芯片，组合起来形成完整的片上系统 (SoC)。它们提高了性能、降低了功耗并提高了设计灵活性。概念已经存在了几十年，早在2007年5月，DARPA也启动异构异构系统的COSMOS项目Chiplet，其次是用于Chiplet模块化计算机的 CHIPS 项目。但最近，Chiplet在解决传统单片 IC 缩小尺寸的挑战方面受到关注。这是当前芯片制造产业发展瓶颈与终端对芯片性能需求之间矛盾所产生的妥协结果。

据Yole所说，每个新芯片设计都需要设计和工程资源，并且由于新节点的复杂性不断增加，每个新工艺节点的新设计的典型成本也随之增加。这进一步激励人们创建可重复使用的设计。小芯片设计理念使这成为可能，因为只需改变小芯片的数量和组合即可实现新的产品配置，而不是启动新的单片设计。例如，通过将单个小芯片集成到 1、2、3 和 4 芯片配置中，可以从单个流片创建 4 种不同的处理器品种。如果完全通过整体方法完成，则需要 4 次单独的流片。

正因为如此，异构小芯片集成市场正在快速增长。据估计，小芯片的市场价值预计到 2025 年将达到 57 亿美元，到 2031 年将达到 472 亿美元。电子设计中对高性能计算、数据分析、模块化和定制的需求不断增长正在推动这一增长。

RISC-V

放眼全球芯片市场，x86与ARM指令集架构各立山头。前者在通用处理器市场称霸多年，在PC及服务器市场一家独大；后者随着移动互联网大潮崛起，成为当下移动端最主流的处理器架构，而凭借开源、精简、模块化的优势，RISC-V开始备受企业追捧，正在成为搭建计算生态的一种新选择。

2015年，RISC-V国际基金会的成立，将RISC-V从高校推向产业界，其生态建设才开始加速。与此同时，RISC-V的发展与同时期兴起的物联网热潮不谋而合。物联网市场的爆发改变了x86和ARM两强称霸的局面，RISC-V架构开放、灵活、精简的独特优势完美解决了物联网领域对碎片化和差异化的市场需求。

据统计，2022年全球采用RISC-V架构的处理器出货量超过100亿颗，仅用十二年就走完了传统架构30年的发展历程。据Counterpoint Research预测，2025年RISC-V架构芯片预计将突破800亿颗，年复合增长率高达114.9%。RISC-V的商业化价值将更加凸显。

AI芯片

如今在全球市场中，我们正在见证一场前所未有的范式转变。在 OpenAI的ChatGPT引起消费者和投资者的关注后，各行业的企业都在竞相整合人工智能功能。美股市值超1万亿的巨头中，苹果以3.08兆美元的市值位列榜首，紧随其后的是微软（2.51兆美元）、Google母公司Alphabet（1.67兆美元）、亚马逊（1.35兆美元）和英伟达（1.15兆美元），除苹果依靠iPhone等消费类设备，其他四家科技巨擘都在全力推动与AI领域的融合。

AI这场东风，也使得芯片供应链中的企业获益匪浅，首先是，英伟达凭GPU独揽整个生成式AI芯片市场，SK海力士和三星等因HBM而受惠，负责封装和代工的台积电也是供不应求，产能直线告急，日月光/SPIL等封测厂得以从台积电手中分得封装外包订单。还有众多AI芯片玩家在虎视眈眈，就连IBM也在推其潜心研究了5年的AIU芯片。生成式人工智能的"淘金热"，正在率先让一部分"卖铲人"富起来。

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